智能电网是一个新趋势，也是一个新概念。目前，我国的很多科研单位和企业已经开始了智能电网的研究和开发。

面对国内火热的智能电网开发局面，天津大学余贻鑫院士认为，智能电网不是一个单纯的技术问题，它涉及许多基本理念，而国内目前在智能电网认识上的混乱恰恰发生在这些基本理念上。本文试图在基本理念层面厘清我国智能电网发展脉络。

智能电网是自动的和广泛分布的能量交换网络，它具有电力和信息双向流动的特点，同时能够监测从发电厂到用户电器之间的所有元件。智能电网将分布式计算和提供实时信息的通信的优越性用于电网，并使之能够维持设备层面上即时的供需平衡。

目前，以美国为首的西方国家正对智能电网的研究加大投入力度，在我国，相关研究和布局也已经启动。

但是，智能电网程序性的和技术性的挑战是巨大的。为推进智能电网，需要长期持续的研发，需要出台旨在激励智能电网的法规,并通过开放式的方式建立国家标准和鼓励众多相关产业积极参与。

智能电网的原动力

实施智能电网的原动力主要有五点，其中前四点是电网视角的思考，最后一点是出于国家经济和产业发展视角的思考。

1）实现大系统的安全稳定运行，降低大规模停电风险。

近年来世界上大面积连锁停电频繁发生，损失巨大。如2003年美国东北地区大停电所造成的经济损失约60亿美元，充分暴露了基于传统电网的脆弱性。一般认为，提高系统的全局可视化程度和预警能力，以及实现自愈，是增强电网的可靠性和避免因事故引起系统崩溃的关键。进而考虑到复杂大电网对自然灾害和人为恶意攻击的脆弱性，未来的电网会成为更鲁棒的——自治的和自适应的基础设施，能够通过自愈的响应减小停电范围和快速恢复供电。

2）分布式电源的大量接入和充分利用。

目前，世界上许多国家已把发展可再生能源技术提升到国家战略的高度。美国总统奥巴马更认为，“引领世界创造清洁能源经济的国家将引领21世纪的全球经济”。

分布式发电是靠近负荷端的小规模电力发电技术，它能够降低成本、提高可靠性。在可再生的清洁能源中，太阳能和风能由于其在地理上天然是分布式的，因此分布式的太阳能和风能的发电技术受到广泛的重视。

属于分布式电源的还有小型、微型燃气轮机（如冷热电联产系统，CHP），以及小规模储能和下边将介绍的需求响应等。未来的几万千瓦的微型核电也在视野当中。

随着技术的进步，可预见未来的电网会逐渐摆脱过去单一集中式发电的模式，而转向分布式发电辅助集中式发电的模式。如丹麦的电网在上世纪80年代中期还是一个集中式的系统，而今天则成了更为分散的系统。（见图1）

图1 丹麦发电行业在过去二十几年的演变（来源：丹麦能源局）

当大量的分布式电源集成到大电网中时，多数是直接接入各级配电网，使得电网自上而下都成了支路上潮流可双向流动的电力交换系统，但现时的配电网络是按单向潮流设计，不具备有效集成大量分布式电源的技术潜能。从而难以处理分布式电源的不确定性和间歇性，难以确保电网的可靠性和安全问题。